CA1230244A - Turbine pour compteur d'un debit liquide a jets multiples - Google Patents
Turbine pour compteur d'un debit liquide a jets multiplesInfo
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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Abstract
PRECIS DE LA DIVULGATION:
Turbine pour compteur de liquide à jets multi-ples du type comportant un boîtier ou distributeur muni d'une rangée inférieure de perforations pour l'entrée du liquide et d'une rangée supérieure de trous pour l'éjection du liquide, ce dernier entraînant dans son mouvement un rotor ou turbine disposée en rotation dans le boîtier. Cette turbine est constituée par une série de pâles verticales orientées concentriquement à l'axe de celle-ci et sont toutes reliées par leur extrémité à
un disque horizontal mince dont la partie centrale perfo-rée sert de guide pour une tige nervurée de liaison ou totalisateur d'un compteur.
Turbine pour compteur de liquide à jets multi-ples du type comportant un boîtier ou distributeur muni d'une rangée inférieure de perforations pour l'entrée du liquide et d'une rangée supérieure de trous pour l'éjection du liquide, ce dernier entraînant dans son mouvement un rotor ou turbine disposée en rotation dans le boîtier. Cette turbine est constituée par une série de pâles verticales orientées concentriquement à l'axe de celle-ci et sont toutes reliées par leur extrémité à
un disque horizontal mince dont la partie centrale perfo-rée sert de guide pour une tige nervurée de liaison ou totalisateur d'un compteur.
Description
~30~
La présente invention a trait au domaine des dispositifs destinés à mesurer le débit itou la vitesse d'ecoulement d'un liquide. Elle concerne tout spéciale-ment une nouvelle turbine destinée a équiper un compteur d'eau ou autre liquide selon la technique dite a jets multiples.
Les compteurs d'eau dits de première prise par exemple ceux installes au pied d'un immeuble, peuvent être classes en deux groupes principaux a savoir: les compteurs volumétriques de types a piston ou a disque oscillant ou encore a cylindre tournant; et les compteurs rotatifs dits de vitesse dans lesquels on mesure le volume d'eau écoulé a partir du nombre de tours accomplis par un dispositif rotatif mis en mouvement par le liquide. Ce dernier peut être du type soit a jet unique, comme par exemple une roue de moulin dans l'eau, soit a jets mufti-pies ou multijets>~ auquel cas une turbine (ou roter) est disposée dans un distributeur cylindrique perce de deux rangées superposées de trous servant respectivement a l'entrée eu a l'évacuation de l'eau dont la vitesse entraîne la turbine, cette dernière étant équipée sur son axe d'un totalisateur a aiguilles tournantes ou a rouleaux numérotés pour la mesure du fluide débité.
L'invention se place dans le cadre de ces dispositifs multijets et propose une notable amélioration dans le système de la turbine. Elle vise plus précisé-ment une turbine pour compteur de liquide a jets mufti-pies du type comportant un boîtier ou distributeur muni d'une rangée inférieure de perforations pour l'entrée du liquide et d'une rangée supérieure de trous pour l'éjec-; lion du liquide, ce dernier entraînant dans son mouvement un roter ou turbine disposée en rotation dans le boîtier.
La turbine améliorée, selon llinvention est essentielle-ment caractérisée en ce qu'elle est constituée par une série de pales verticales orientées concentrique ment a 1 -- ~,,~ r A
l'axe de celle-ci et qui sont toutes reliées par leur extrémité a un disque horizontal mince dont la partie centrale perforée sert de guide pour la tige nervurée de liaison ou totalisateur, connu en soi, du compteur.
Pour mieux comprendre le cheminement de l'idée inventive et l'intérêt du perfectionnement apporté, on rappellera ci-dessous la structure et les limites de fonctionnement du système connu a jets multiples, en se reportant aux dessins schématiques des figures 1 a 5 des planches annexées, qui représentent:
Figure 1: une vue en perspective d'un dis-tri buteur conventionnel et de sa turbine;
Figure 2: une vue de dessus du fond du distributeur avec représentation des orientations du flux liquide d'entrée:
Figure 3: le cheminement d'une veine liquide au sein du distributeur pendant la rotation de la turbine;
Figure 4: l'organisation du flux au sein des diverses parties du distributeur;
Figure S: une vue de dessus d'une turbine conventionnelle.
La turbine améliorée selon l'invention est illustrée dans les Figures 6 à 14 qui représentent schématiquement:
Figure 6: une vue en perspective d'une structure de turbine selon l'invention;
Figures fa a Fe: diverses formes de pales pour une telle turbine;
Figure 8: une vue de profil illustrant une position de la tige de liaison de la turbine a un total-scieur de compteur;
Figure 9: une variante de position pour la palier ou (bague) de turbine dans lequel s'engage la tige de la figure 8;
y Figures lova et lob des illustrations simplifiées de plusieurs positions de ladite tige de liaison, solidaire du disque de la turbine;
La Figure 11 illustre des courbes représentant la mesure idéale de débit d'eau et les mesures dlécarts habituels ou tolères.
Figures 12 a 14: plusieurs variantes de réalisa-lion du disque constituant la turbine selon l'invention.
Dans un dispositif classique a multijets, selon les figures 1 a 5, le boîtier du distributeur 1 est muni de perforations, a intervalles reguIiers, qui sont toutes orientées selon des plans de pesage décales entre eux de façon telle que le flux d'entree et de sortie semoule tangentielle ment (ou le plus pros possible) aux parois du distributeur. Ainsi, le cylindre 1 comporte une première rangée inférieure de trous 2 destinés a l'intro-diction du fluide (par exemple de l'eau) selon les flèches 3 et, au-dessus du décrochement 4 du bottier, une seconde rangée supérieure de trous 5 servant a l'évacuation de l'eau vers l'orifice de sortie du compteur selon les flèches 6. Une turbine 7 est disposée au sein du bottier cylindrique 1 dont le téton central 8 s'engage dans la partie creuse de l'axe 9 de la turbine, ce dernier étant surmonte de la tige nervurée 10 qui sera reliée au totalisateur du capter.
Le flux d'entree d'eau 3 qui sert a l'entralne-ment de la turbine 7 suit, depuis un orifice d'entrée 2' jusqu'a un orifice de sortie 5' un parcours hélicoïdal, illustre sur la figure 3, qui communique a la turbine une force F pouvant se décomposer en une force FR entraînant la turbine en rotation et une force FA communiquant a la turbine un mouvement ascendant. La force FA est destinée a vaincre llaction de la pesanteur afin d'annuler les con-traites de frottement qui font obstacle a la force FR
aux petits débits.
- fa -3~2f~
En régime turbulent, la force FR est sensible-ment proportionnelle au carré du débit de flux d'entrée dans le distributeur. pour obtenir une vitesse de rotation de turbine parfaitement proportionnelle au débit-condition indispensable pour la précision du compteur - il est nécessaire de créer une force antagoniste à FR de façon telle que la résultante de cette force soit directement proportionnelle au débit. Ce résultat est généralement atteint - 2b -y.
-par la création d'une Sri de nervures dans le bottier cylindrique 1, par exemple celles dis osées en Etoile et numérotées 11 sur le fond du bottier figure 2. Dans un système tel que celui décrit, l'organisation du flux peut alors cire consiclerée comme se repartissent d'une part en un courant hélicoïdal H, illustre par les zones noires de la figure 4, sur la périphérie interne du distributeur ou boîtier 1 e-t, d'autre part, en une zone tourbillonna ire centrale M qui sera dénommée Maelstrom ou Malstrom au cours de la présenté description.
Ires turbines utilisées jusque présent dans les compteurs eau multijets sont constitues, comme on peut le voir sur les figures 1 et 5 , par des pales ou aubes 12 disposées concentrique ment autour d'un noyau con-irai 13 dont les dimensions son-t assez importantes puisque le volume occupé par ce noyau correspond à une grande par-lie de la zone précisée ou Malstrom, dont le but est de freiner l'énergie des pales. De ce fait, on constate foré-quemment de sérieuses perturbations dans l'équilibre hydrau-figue tel que décrit précédemment et le résultat souhaité
dans le comptage de débit de fluide n'est pas toujours ci-laine ou l'est dû façon très instable, ce qui, dans les deux cas, rend plus ou moins aléatoire la stabilité métro-logique du compteur.
L'un des buts principaux de l'invention \ est donc de pallier les inconvénients dus au type de turbine utilisé jusqu'ici et d'obtenir un système de distributeur fournissant une répartition et un équilibre hydrauliques du fluide sans perturbation de Faon à atteindre pratique-ment les conditions idéales de circulation et comptage du fluide.
Un autre but est de proposer un roter de structure allégée, immédiatement adaptable aux boîtiers distributeurs de type precite et dont la conception permet d'akoutir à des compteurs de fluide, notamment d'eau, de grande fiabilité.
Conformément l'invention, la nouvelle turbine est essentiellement caractérisée par une sorte de y pales verticales 7 orientées concentri~uement l'axe de celle-ci et qui ont toutes reliées par leur ext~mit~
supérieure un disque horizontal mince dont la partie centrale perforée sert de guide pour la tige nervurée de liaison au totalisateur, connu en soi, du compteur.
Ainsi, dans cette nouvelle conception de roter adapté au boîtier distributeur classique, la partie centra le perturbant l'equilibre hydraulique est totalement hou-primée eu la zone de Malstrom n'est plus isolée du courant hélicoïdal précis de circulation de flux ; Fe mélange des courants liquides y effectue de façon aimaient sans Turbo fonce Dordogne ni interaction tumultueuse des veines de flux .
La turbine selon l'invention présente en outre d'autres avantages, Par exemple, la présence du disque de liaison des pales, qui offre une grande surface à l'action du flux d'entrainement, permet de faciliter notablement l'ascension de la turbine sous l'action de la force FA
comme expliqué ci-dessus. Par ailleurs, un tel disque, par la force centrifuge qu'il engendre, présente l'intérêt de protéger l'organe ou tige de liaison au système de iota-libation du compteur. Il est en effet fréquent que de tels organes soient encrassés, par exemple de particules magné-tiques lorsque le totalisateur est de type aimant, ou encore 25 HOU prématurément par les grains sableur lorsque la tige es du genre pignon.
Bien entendu, du fait que la structure de cette turbine ne modifie pas l'organisation hydraulique du flux, il est possible d'en utiliser tous les avantages en moi-fiant de diverses façons le profil des pales afin de tirer partie au maximum de tous les types de mouvements du liquide.
Ces diverses possibilités sont illustrés par les dessins-ahnexés des figures 6 à 14.
; 35 .
~L~36~2~
Conformément une réalisation avantageuse de l'in-vent Lon, la turbine 14 est constituée par une pièce unitaire comprenant un bras de faible épaisseur - ici un disque mince 15 - qui supporte plusieurs pales 16 et au centre de laquelle est conformée une bague annulaire 17 dans laquelle peut s'en-gager, par exemple, la tige 18 de liaison au dispositif iota-lisateur du compteur (non représenté). Cette tige est munie sa base d'une partie creuse 19 qui vient s'engager dans le téton central dont est muni le bo;tier-distributeur repéré
en 8 sur la figure 1).
Selon diverses variantes, la bague ou palier 17 peut se trouver au-dessous (figures 1 et 8) ou au-dessus du disque 15 (figure 9) et, par ailleurs, la tige de liaison là
: peut être rendue solidaire directement du disque 15 sans ut-libation de bague ou palier, cette tige pouvant se trouver vers le haut ou vers le bas (figures lova et lob par rapport au disque support 15.
a forme de pale 16 la plus courante est illustrée sur les figures 6 et 8 10. Toutefois, d'autres configura-lions plus adaptées certains débits itou divers typesse fluide peuvent être envisagées, dont quelques-unes sont représentées titre non limitatif sur les figures fa Fe.
En pratique, le nombre de pales verticales fous le bras ou disque porteur peut varier entre diverses limites.
Dans les distributeurs de compteurs multijets utilisés ce-tuel7ement et rappelés sur les schémas des figures 1 5, on fi .
~30~
prévoit des turbines munies de sept pales pour deux rangées de dix trous chacune sur le distributeur. Selon une carat rustique de l'invention, le rapport entre le nombre de trous et le nombre de pales est de préférence un nombre entier ;
par exemple, on prévoit cinq pales seulement (au lieu deseptj pour des boîtiers équipés de dix perforations sur chaque fan-grée inférieure et supérieure pour l'entrée et la sortie de l'eau Il a en outre été trouvé que l'on pouvait encore là améliorer, dans certains cas, le fonctionnement de cette turbine en y apportant divers aménagements.
Conformément à une première série de perfectionne-monts, la turbine selon l'invention est munie sur sa surface de moyens permettant de freiner sa vitesse lorsque l'on a affaire à de très forts débits de fluide. Il a en effet été
constaté que dans de tels cas, le disque à pales pouvait s'emballer et qu'il était alors nécessaire de créer en quel-que sorte aies turbulences supplémentaires dans la zone d'agi-talion du ~lulde pour ralentir le mouvement de ce disque.
Selon un premier mode de réalisation, illustré sur la figure 12, le disque 15 est avantageusement percé de trous 20 qui sont ménagés dans l'intervalle entre deux pales 16 ;
on a par exemple prévu ici cinq perforations.
Selon un autre mode d'exécution, le moyen de fret-nage peut être constitué par des nervures ou saillies qui sont pratiquées au niveau de chacune des pales et de façon concentrique. Comme on peut le voir sur la figure 13, ces nervures 21 sont situées sur la face supérieure du disque 15 ; au contraire selon la variante de la figure 14, les nervures 22 sont ménagées sur la face inférieure du disque 15 en prolongement des pales 16. Mais on peut aussi prévoir la combinaison de ces deux systèmes.
La mise en oeuvre d'une nouvelle turbine conforme à l'invention sur un boitier-distributeur conventionnel (du type figure l) permet de régulariser le débit de fluide mesuré et de se rapprocher ou atteindre la courbe idéale dans les calculs d'erreurs relatives sur les mesures de 7 y débits des compteurs connus à ce jour. On peut se reporter à cet égard à la figure 11 où l'on a représenté les écarts ou erreurs (E) habituels (5 %) ou tolérés (2 y) par rapport au débit d'eau Q dans un compteur multijet, ceci au niveau du débit minimum Q min, du débit de transition Ut et du de-bit nominal Un. La courbe A est figurative du fonctionnement d'un compteur mul-tijet de l'art antérieur tel que décrit en début de description. La courbe B illustre également le cas d'un compteur du type précisé où tous les réglages optimum on-t é-te faits pour réduire les marges d'erreurs. Enfin, la courbe C, correspondant à une marge d'erreur minime ou quasi nulle été obtenue par mise en oeuvre d'une turbine selon l'invention, telle que celle illustrée sur la figure 6. En outre, en mettant en oeuvre une turbine aménagée selon les perfectionnements des figures 12 ou 13-14, on peut encore linéariser cette courbe d'e~actitude de mesure aux piffé-fonts débits, notamment dans le cas où elle deviendrait trop ascendante pour un débit de fluide très élevé.
Bien en-tendu, sans sortir du cadre de l'idee more de l'invention de base consistant à substituer au roter classique à aubes déployées autour d'un noyau central un disque plat muni de pâles radiales, on peut envisager d'au--ires variantes intéressantes de réalisation. Par exemple le disque mince en cause peu-t être installé non plus dans le haut du boîtier-distributeur mais dans la zone médiane, les pâles périphériques étant alors disposées de part et d'autre de la surface de ce disque. Selon une autre variante, on peut prévoir le montage de deux disques parallèles conformes l'invention et rendus solidaires entre eux par les pâles verticales. Ces deux modes d'exécution peuvent s'avérer également très avantageux dans les types de compteurs d'eau dits à jet unique.
La présente invention a trait au domaine des dispositifs destinés à mesurer le débit itou la vitesse d'ecoulement d'un liquide. Elle concerne tout spéciale-ment une nouvelle turbine destinée a équiper un compteur d'eau ou autre liquide selon la technique dite a jets multiples.
Les compteurs d'eau dits de première prise par exemple ceux installes au pied d'un immeuble, peuvent être classes en deux groupes principaux a savoir: les compteurs volumétriques de types a piston ou a disque oscillant ou encore a cylindre tournant; et les compteurs rotatifs dits de vitesse dans lesquels on mesure le volume d'eau écoulé a partir du nombre de tours accomplis par un dispositif rotatif mis en mouvement par le liquide. Ce dernier peut être du type soit a jet unique, comme par exemple une roue de moulin dans l'eau, soit a jets mufti-pies ou multijets>~ auquel cas une turbine (ou roter) est disposée dans un distributeur cylindrique perce de deux rangées superposées de trous servant respectivement a l'entrée eu a l'évacuation de l'eau dont la vitesse entraîne la turbine, cette dernière étant équipée sur son axe d'un totalisateur a aiguilles tournantes ou a rouleaux numérotés pour la mesure du fluide débité.
L'invention se place dans le cadre de ces dispositifs multijets et propose une notable amélioration dans le système de la turbine. Elle vise plus précisé-ment une turbine pour compteur de liquide a jets mufti-pies du type comportant un boîtier ou distributeur muni d'une rangée inférieure de perforations pour l'entrée du liquide et d'une rangée supérieure de trous pour l'éjec-; lion du liquide, ce dernier entraînant dans son mouvement un roter ou turbine disposée en rotation dans le boîtier.
La turbine améliorée, selon llinvention est essentielle-ment caractérisée en ce qu'elle est constituée par une série de pales verticales orientées concentrique ment a 1 -- ~,,~ r A
l'axe de celle-ci et qui sont toutes reliées par leur extrémité a un disque horizontal mince dont la partie centrale perforée sert de guide pour la tige nervurée de liaison ou totalisateur, connu en soi, du compteur.
Pour mieux comprendre le cheminement de l'idée inventive et l'intérêt du perfectionnement apporté, on rappellera ci-dessous la structure et les limites de fonctionnement du système connu a jets multiples, en se reportant aux dessins schématiques des figures 1 a 5 des planches annexées, qui représentent:
Figure 1: une vue en perspective d'un dis-tri buteur conventionnel et de sa turbine;
Figure 2: une vue de dessus du fond du distributeur avec représentation des orientations du flux liquide d'entrée:
Figure 3: le cheminement d'une veine liquide au sein du distributeur pendant la rotation de la turbine;
Figure 4: l'organisation du flux au sein des diverses parties du distributeur;
Figure S: une vue de dessus d'une turbine conventionnelle.
La turbine améliorée selon l'invention est illustrée dans les Figures 6 à 14 qui représentent schématiquement:
Figure 6: une vue en perspective d'une structure de turbine selon l'invention;
Figures fa a Fe: diverses formes de pales pour une telle turbine;
Figure 8: une vue de profil illustrant une position de la tige de liaison de la turbine a un total-scieur de compteur;
Figure 9: une variante de position pour la palier ou (bague) de turbine dans lequel s'engage la tige de la figure 8;
y Figures lova et lob des illustrations simplifiées de plusieurs positions de ladite tige de liaison, solidaire du disque de la turbine;
La Figure 11 illustre des courbes représentant la mesure idéale de débit d'eau et les mesures dlécarts habituels ou tolères.
Figures 12 a 14: plusieurs variantes de réalisa-lion du disque constituant la turbine selon l'invention.
Dans un dispositif classique a multijets, selon les figures 1 a 5, le boîtier du distributeur 1 est muni de perforations, a intervalles reguIiers, qui sont toutes orientées selon des plans de pesage décales entre eux de façon telle que le flux d'entree et de sortie semoule tangentielle ment (ou le plus pros possible) aux parois du distributeur. Ainsi, le cylindre 1 comporte une première rangée inférieure de trous 2 destinés a l'intro-diction du fluide (par exemple de l'eau) selon les flèches 3 et, au-dessus du décrochement 4 du bottier, une seconde rangée supérieure de trous 5 servant a l'évacuation de l'eau vers l'orifice de sortie du compteur selon les flèches 6. Une turbine 7 est disposée au sein du bottier cylindrique 1 dont le téton central 8 s'engage dans la partie creuse de l'axe 9 de la turbine, ce dernier étant surmonte de la tige nervurée 10 qui sera reliée au totalisateur du capter.
Le flux d'entree d'eau 3 qui sert a l'entralne-ment de la turbine 7 suit, depuis un orifice d'entrée 2' jusqu'a un orifice de sortie 5' un parcours hélicoïdal, illustre sur la figure 3, qui communique a la turbine une force F pouvant se décomposer en une force FR entraînant la turbine en rotation et une force FA communiquant a la turbine un mouvement ascendant. La force FA est destinée a vaincre llaction de la pesanteur afin d'annuler les con-traites de frottement qui font obstacle a la force FR
aux petits débits.
- fa -3~2f~
En régime turbulent, la force FR est sensible-ment proportionnelle au carré du débit de flux d'entrée dans le distributeur. pour obtenir une vitesse de rotation de turbine parfaitement proportionnelle au débit-condition indispensable pour la précision du compteur - il est nécessaire de créer une force antagoniste à FR de façon telle que la résultante de cette force soit directement proportionnelle au débit. Ce résultat est généralement atteint - 2b -y.
-par la création d'une Sri de nervures dans le bottier cylindrique 1, par exemple celles dis osées en Etoile et numérotées 11 sur le fond du bottier figure 2. Dans un système tel que celui décrit, l'organisation du flux peut alors cire consiclerée comme se repartissent d'une part en un courant hélicoïdal H, illustre par les zones noires de la figure 4, sur la périphérie interne du distributeur ou boîtier 1 e-t, d'autre part, en une zone tourbillonna ire centrale M qui sera dénommée Maelstrom ou Malstrom au cours de la présenté description.
Ires turbines utilisées jusque présent dans les compteurs eau multijets sont constitues, comme on peut le voir sur les figures 1 et 5 , par des pales ou aubes 12 disposées concentrique ment autour d'un noyau con-irai 13 dont les dimensions son-t assez importantes puisque le volume occupé par ce noyau correspond à une grande par-lie de la zone précisée ou Malstrom, dont le but est de freiner l'énergie des pales. De ce fait, on constate foré-quemment de sérieuses perturbations dans l'équilibre hydrau-figue tel que décrit précédemment et le résultat souhaité
dans le comptage de débit de fluide n'est pas toujours ci-laine ou l'est dû façon très instable, ce qui, dans les deux cas, rend plus ou moins aléatoire la stabilité métro-logique du compteur.
L'un des buts principaux de l'invention \ est donc de pallier les inconvénients dus au type de turbine utilisé jusqu'ici et d'obtenir un système de distributeur fournissant une répartition et un équilibre hydrauliques du fluide sans perturbation de Faon à atteindre pratique-ment les conditions idéales de circulation et comptage du fluide.
Un autre but est de proposer un roter de structure allégée, immédiatement adaptable aux boîtiers distributeurs de type precite et dont la conception permet d'akoutir à des compteurs de fluide, notamment d'eau, de grande fiabilité.
Conformément l'invention, la nouvelle turbine est essentiellement caractérisée par une sorte de y pales verticales 7 orientées concentri~uement l'axe de celle-ci et qui ont toutes reliées par leur ext~mit~
supérieure un disque horizontal mince dont la partie centrale perforée sert de guide pour la tige nervurée de liaison au totalisateur, connu en soi, du compteur.
Ainsi, dans cette nouvelle conception de roter adapté au boîtier distributeur classique, la partie centra le perturbant l'equilibre hydraulique est totalement hou-primée eu la zone de Malstrom n'est plus isolée du courant hélicoïdal précis de circulation de flux ; Fe mélange des courants liquides y effectue de façon aimaient sans Turbo fonce Dordogne ni interaction tumultueuse des veines de flux .
La turbine selon l'invention présente en outre d'autres avantages, Par exemple, la présence du disque de liaison des pales, qui offre une grande surface à l'action du flux d'entrainement, permet de faciliter notablement l'ascension de la turbine sous l'action de la force FA
comme expliqué ci-dessus. Par ailleurs, un tel disque, par la force centrifuge qu'il engendre, présente l'intérêt de protéger l'organe ou tige de liaison au système de iota-libation du compteur. Il est en effet fréquent que de tels organes soient encrassés, par exemple de particules magné-tiques lorsque le totalisateur est de type aimant, ou encore 25 HOU prématurément par les grains sableur lorsque la tige es du genre pignon.
Bien entendu, du fait que la structure de cette turbine ne modifie pas l'organisation hydraulique du flux, il est possible d'en utiliser tous les avantages en moi-fiant de diverses façons le profil des pales afin de tirer partie au maximum de tous les types de mouvements du liquide.
Ces diverses possibilités sont illustrés par les dessins-ahnexés des figures 6 à 14.
; 35 .
~L~36~2~
Conformément une réalisation avantageuse de l'in-vent Lon, la turbine 14 est constituée par une pièce unitaire comprenant un bras de faible épaisseur - ici un disque mince 15 - qui supporte plusieurs pales 16 et au centre de laquelle est conformée une bague annulaire 17 dans laquelle peut s'en-gager, par exemple, la tige 18 de liaison au dispositif iota-lisateur du compteur (non représenté). Cette tige est munie sa base d'une partie creuse 19 qui vient s'engager dans le téton central dont est muni le bo;tier-distributeur repéré
en 8 sur la figure 1).
Selon diverses variantes, la bague ou palier 17 peut se trouver au-dessous (figures 1 et 8) ou au-dessus du disque 15 (figure 9) et, par ailleurs, la tige de liaison là
: peut être rendue solidaire directement du disque 15 sans ut-libation de bague ou palier, cette tige pouvant se trouver vers le haut ou vers le bas (figures lova et lob par rapport au disque support 15.
a forme de pale 16 la plus courante est illustrée sur les figures 6 et 8 10. Toutefois, d'autres configura-lions plus adaptées certains débits itou divers typesse fluide peuvent être envisagées, dont quelques-unes sont représentées titre non limitatif sur les figures fa Fe.
En pratique, le nombre de pales verticales fous le bras ou disque porteur peut varier entre diverses limites.
Dans les distributeurs de compteurs multijets utilisés ce-tuel7ement et rappelés sur les schémas des figures 1 5, on fi .
~30~
prévoit des turbines munies de sept pales pour deux rangées de dix trous chacune sur le distributeur. Selon une carat rustique de l'invention, le rapport entre le nombre de trous et le nombre de pales est de préférence un nombre entier ;
par exemple, on prévoit cinq pales seulement (au lieu deseptj pour des boîtiers équipés de dix perforations sur chaque fan-grée inférieure et supérieure pour l'entrée et la sortie de l'eau Il a en outre été trouvé que l'on pouvait encore là améliorer, dans certains cas, le fonctionnement de cette turbine en y apportant divers aménagements.
Conformément à une première série de perfectionne-monts, la turbine selon l'invention est munie sur sa surface de moyens permettant de freiner sa vitesse lorsque l'on a affaire à de très forts débits de fluide. Il a en effet été
constaté que dans de tels cas, le disque à pales pouvait s'emballer et qu'il était alors nécessaire de créer en quel-que sorte aies turbulences supplémentaires dans la zone d'agi-talion du ~lulde pour ralentir le mouvement de ce disque.
Selon un premier mode de réalisation, illustré sur la figure 12, le disque 15 est avantageusement percé de trous 20 qui sont ménagés dans l'intervalle entre deux pales 16 ;
on a par exemple prévu ici cinq perforations.
Selon un autre mode d'exécution, le moyen de fret-nage peut être constitué par des nervures ou saillies qui sont pratiquées au niveau de chacune des pales et de façon concentrique. Comme on peut le voir sur la figure 13, ces nervures 21 sont situées sur la face supérieure du disque 15 ; au contraire selon la variante de la figure 14, les nervures 22 sont ménagées sur la face inférieure du disque 15 en prolongement des pales 16. Mais on peut aussi prévoir la combinaison de ces deux systèmes.
La mise en oeuvre d'une nouvelle turbine conforme à l'invention sur un boitier-distributeur conventionnel (du type figure l) permet de régulariser le débit de fluide mesuré et de se rapprocher ou atteindre la courbe idéale dans les calculs d'erreurs relatives sur les mesures de 7 y débits des compteurs connus à ce jour. On peut se reporter à cet égard à la figure 11 où l'on a représenté les écarts ou erreurs (E) habituels (5 %) ou tolérés (2 y) par rapport au débit d'eau Q dans un compteur multijet, ceci au niveau du débit minimum Q min, du débit de transition Ut et du de-bit nominal Un. La courbe A est figurative du fonctionnement d'un compteur mul-tijet de l'art antérieur tel que décrit en début de description. La courbe B illustre également le cas d'un compteur du type précisé où tous les réglages optimum on-t é-te faits pour réduire les marges d'erreurs. Enfin, la courbe C, correspondant à une marge d'erreur minime ou quasi nulle été obtenue par mise en oeuvre d'une turbine selon l'invention, telle que celle illustrée sur la figure 6. En outre, en mettant en oeuvre une turbine aménagée selon les perfectionnements des figures 12 ou 13-14, on peut encore linéariser cette courbe d'e~actitude de mesure aux piffé-fonts débits, notamment dans le cas où elle deviendrait trop ascendante pour un débit de fluide très élevé.
Bien en-tendu, sans sortir du cadre de l'idee more de l'invention de base consistant à substituer au roter classique à aubes déployées autour d'un noyau central un disque plat muni de pâles radiales, on peut envisager d'au--ires variantes intéressantes de réalisation. Par exemple le disque mince en cause peu-t être installé non plus dans le haut du boîtier-distributeur mais dans la zone médiane, les pâles périphériques étant alors disposées de part et d'autre de la surface de ce disque. Selon une autre variante, on peut prévoir le montage de deux disques parallèles conformes l'invention et rendus solidaires entre eux par les pâles verticales. Ces deux modes d'exécution peuvent s'avérer également très avantageux dans les types de compteurs d'eau dits à jet unique.
Claims (9)
1. Turbine pour compteur de liquide à jets multi-ples du type comportant un boîtier ou distributeur (1) muni d'une rangée inférieure de perforations (2) pour l'en-trée du liquide et d'une rangée supérieure de trous (5) pour l'éjection du liquide, ce dernier entraînant dans son mouvement un rotor ou turbine disposée en rotation dans le boîtier, la turbine (14) étant caractérisée en ce qu'elle est constituée par une série de pales verticales (16) orien-tées concentriquement à l'axe de celle-ci et qui sont toutes reliées par leur extrémité à un disque horizontal mince (15) dont la partie centrale perforée sert de guide pour la tige nervurée (18) de liaison ou totalisateur, connu en soi, du compteur.
2. Turbine, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le guide de ladite tige (18) est constitué par une bague ou un palier (17) solidaire du disque (15) et situé soit au-dessus soit au-dessous de ce dernier.
3. Turbine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite tige (18) est solidaire du disque (15) et se trouve située soit au-dessus de ce dernier.
4. Turbine selon l'une quelconque des revendica-tions 1 à 3, caractérisée en ce que le rapport entre le nombre de perforations sur chaque rangée de trous (2,5) du distributeur (1) et le nombre de pâles, dont la forme et les dimensions sont diverses, est un nombre entier.
5. Turbine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le disque (15) est en outre pourvu de moyens des-tinés à freiner sa vitesse lors de forts débits de liquide.
6. Turbine selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens sont constitués par des perfora-tions (20) ménagées dans les intervalles séparant deux pâles (16) successives.
7. Turbine selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens sont constitués par des nervures (21,22) pratiquées sur la face supérieure au droit des pales (16) et/ou sur la face inférieure dans le prolonge-ment desdites pales.
8. Turbine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le disque est installé dans la partie médiane du distributeur, avec des pales verticales de part et d'autre de la surface de ce disque.
9. Turbine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux disques parallèles reliés entre eux par lesdites pales verticales.
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